分布式视频会议系统的关键技术及实现

    在目前已成为计算机领域热点的群组协作计算工具中，视频会议系统是其中的一个重要组成部分。电路交换网络中的视频会议系统已有较成熟的模型，如ITU的H.320标准等，但分组交换网（包括Ethernet、Internet等）的使用正日益普及，新的解决方案必须着重考虑如何利用这种网络来实现视讯系统。

　　本文提出的方案并不针对某种具体网络，而是根据Internet上多点视频会议系统的需要设计的。它充分利用了分组交换网多播功能和高带宽特点，是基于RTP协议的分布式多点会议系统，端主机是支持IP多播的Solaris 2.x系统，具有以下特点：①每个节点的数据通过多播到达其他节点。②音频和视频的合成由端主机完成。③不使用参考时钟实现发送/接收编解码器的良好同步，对分组抖动和丢失有较好控制。④动态流控机制允许视频压缩器根据网络状态调整发送率。⑤采用一种适合IP网络并能穿越防火墙的目录服务体系。

　　分布式视频会议系统的关键技术 ：

　　会议系统的控制和数据传送

　　这是集中式方案中MCU的主要功能，在分布式系统中，MCU的功能可由网络和/或端节点来实现。在我们的方案中，数据传送主要利用了分布式网络的多播功能，不少控制功能都由端主机和网络共同实现。

　　带宽的有效使用和服务质量保证

　　分组交换网的复用机制可有效利用带宽，但也可能导致报文抖动甚至丢失。Internet大部分还未实现服务质量（QoS）保证，传统应用中通常由较高层TCP/IP协议来保证可靠传输。TCP用重传机制实现可靠传输，其内部流控机制根据确认包动态调整发送率。对于实时会议，重传导致的延迟是无法忍受的，因此传输层协议使用不具有可靠传输和内部流控制的UDP，而端到端同步和流控的任务则转嫁到视频会议系统上。

　　目录服务功能

　　Internet不像电路交换网，它没有统一的寻址机制，另外还存在防火墙和地址不公开的问题，因此目录服务是分布式会议系统中要解决的重点问题。

　　分布式多点视频会议系统的具体实现方案

　　整体结构 ：

　　该系统的主要硬件如下：①音频/视频捕捉/回放卡。声音、图像和数据作为不同的流进行传送，接收者可选择从某个源只接收声音，这对于没有图像处理功能的端节点特别有用，用静默检测避免不发言时发送音频流。②Codec和DSP（数字信号处理器）卡。DSP根据端用户的选择合成视频和音频源，它还具有屏蔽时钟不同步、声音/图像不同步和分组丢失等功能。卡上还有一个Ethernet网卡，会议系统可直接连到LAN上，无需CPU的参与。音频/视频捕捉/回放卡和Codec/DSP卡之间有直接接口，可绕过系统总线，节省CPU时间。